(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱コイルを有する誘導式調理天板と共に使用される調理器具であって、
導電性素材からなる内壁と、
前記内壁を収容している外壁であって、前記内壁と前記外壁との間にギャップを形成するように前記内壁と協働し、且つ前記誘導加熱コイルの作動中に、前記内壁と前記誘導加熱コイルとの間に位置させられるよう構成された非導電性素材からなる外壁と、
前記内壁と外壁との間に配置された反射層であって、導電性素材を具備してなる反射層と、
を具備してなり、
前記導電性素材中に誘起される電流の経路を遮断するために、前記反射層の前記導電性素材中には切れ目が形成され、
前記外壁は、底部および側壁部を具備してなると共に、前記調理器具の前記底部内にのみ配置された真空密封熱インシュレータをさらに具備し、該真空密封熱インシュレータは前記内壁から離間されており、前記内壁が、ターゲット素材から形成された下層を内壁の最下面に含んでいることを特徴とする調理器具。
【請求項２】
前記反射層は、赤外および可視スペクトルにおける輻射に関して約８０％よりも高い反射率を有する素材から形成されることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項３】
前記反射層は前記外壁の内面上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項４】
前記反射層は誘電性反射素材からなることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項５】
前記真空密封熱インシュレータは、前記反射層と前記外壁との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項６】
前記反射層は前記真空密封熱インシュレータの層を形成していることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項７】
前記外壁は断熱素材からなることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項８】
真空が、前記内壁と前記外壁との間のギャップ内に形成されることを特徴とする請求項１に記載の調理器具。
【請求項９】
前記ギャップ内に配置されたゲッター材をさらに具備してなることを特徴とする請求項８に記載の調理器具。
【請求項１０】
前記外壁は、前記ギャップ内に形成される真空を維持するのを助ける素材によって覆われることを特徴とする請求項８に記載の調理器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導式調理天板(induction cooktops)用の誘導式調理具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型の調理天板は、たとえばガスの炎あるいは電気抵抗コイルによって、調理器具(たとえばパン、ポット、スキレットなど)に熱を供給する。こうした調理天板においては、熱源と調理器具との間に存在する物質もまた加熱される(たとえばガラス調理天板)。誘導式調理天板の機能はこれとは異なる。誘導式調理天板においては、誘導コイル内の交流電流は、誘導式調理器具の強磁性コンポーネント(すなわちターゲット素材)などのコイル付近の導電性素材に渦電流を誘起する時間依存磁界を生成する。ターゲット物質内に渦電流が流れるとき、ジュール加熱原理によって、それは高温になる。ターゲット中の熱は調理器具のボディを経て食品表面に伝達され、そして食品は調理される。ガスまたは電気式調理天板とは異なり、誘導式調理天板は、誘導コイルとターゲット物質との間に置かれた非導電性物質(たとえばガラス調理天板)を直接には加熱しない。だが、誘導コイルとターゲット物質との間に置かれた、そうした非導電性物質は、高温のターゲット物質から発せられる輻射、対流、あるいは伝導熱によって間接的に加熱される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概して、ある態様では、誘導式調理天板と共に使用される(ストックポット、フライパン、ソースパンあるいはその他の種類の調理具などの)調理器具は、比較的低温な外面を、好ましくは、人の剥き出しの手でつかむのに、そして損傷を伴わずに木製(あるいは他の)テーブル上に直に載せるのに十分なほど低温な外面を維持しながら、所望の温度までそのチャンバー内の食品／液体を加熱するよう構成される。
【０００４】
概して、他の態様では、誘導式調理天板と共に使用される調理器具は、少なくとも部分的に導電性素材から形成された内壁と、少なくとも部分的に非導電性素材から形成された外壁と、外壁と内壁との間に配置された反射層とを備える。
【０００５】
実施形態は以下の一つ以上を含んでいてもよい。反射層は外壁の内面上におよび内壁の外面上に形成されてもよい。反射層はまた、内壁と外壁との間に存在する別個の層であってもよい。ある応用例では、たとえばエーロゲルのような耐熱素材の層がまた、内壁と外壁との間に配置されてもよい。反射層は耐熱素材のこの層に対して取り付け可能である。反射層は誘電性あるいは金属製反射材であってもよく、そして調理器具の底部および／または側壁を覆っていてもよい。金属製(あるいはその他の導電性)反射材に関して、当該反射材の厚みは、その浸透厚さよりも小さくてもよく、かつ／または電流妨害物が反射材内に食刻(あるいはその他の方法で形成)されてもよい。調理器具は複数の反射材の層を含んでいてもよく、かつ、耐熱素材がこれら複数の層間に配置されていてもよい。
【０００６】
調理器具の内壁は、複数の材料層を含んでいてもよい(たとえばステンレススチールおよび／またはアルミニウム)。内壁の内側は、焦げ付き防止コーティング素材を含んでいてもよい。内壁は、調理器具の最も内側の壁であってもよい。
【０００７】
外壁は絶縁素材から形成されてもよい。外壁はまた、調理器具の側壁のためのある種の素材(あるいは素材の組み合わせ)(たとえば金属)および器具の底部のための他の種類の素材(あるいは素材の組み合わせ)(たとえば非導電性ウインドウ)といった、異なる素材から形成されてもよい。外壁は調理器具の最も外側の壁であってよい。
【０００８】
調理器具は、内壁と外壁との間にギャップが存在するよう構成されてもよい。ある実施形態では、ギャップ内に真空が形成されてもよい。真空は、ギャップ全体内に形成されてもよく、あるいはギャップ内に排気構造体(たとえば二つの材料シート間で真空密封されたエーロゲルなどの一片の耐熱素材)が配置されてもよい。こうした素材シートの一方あるいは両方は反射素材であってもよい。真空を形成し、維持し、その度合いを高めるために、真空ギャップ内にゲッター材が配置されてもよい。
【０００９】
概して、他の態様では、誘導式調理システムは、(表面調理天板、自立式ストーブなどの形態の)誘導式調理天板と、少なくとも部分的に導電性素材から構成された内壁、少なくとも部分的に非導電性素材から形成された外壁および内壁と外壁との間に配置された反射層とを少なくとも含む調理器具を含んでいてもよい。調理器具の実施形態は、上述した特徴部および／または特性の一つ以上を含んでいてもよい。
【００１０】
概して、他の態様では、誘導式調理器具を製造するための方法は、少なくともある程度導電性の素材を含む内壁を提供することと、非導電性素材から形成された外壁を提供することと、反射素材の層を提供することと、反射素材の層が内壁と外壁との間に配置されるよう内壁と外壁とを結合することとを含む。
【００１１】
実施形態は以下の一つ以上を含んでいてもよい。本方法は、外壁の内面に反射層を取り付けること、および／または、外壁と反射材の層との間に耐熱素材(たとえばエーロゲル)の層を取り付けることを含んでいてもよい。本方法は、内壁と外壁との間にゲッター材を配置すること、および／または内壁と外壁との間に真空を形成することを含んでいてもよい。
【００１２】
概して、他の態様では、調理器具は、少なくとも部分的に導電性素材から構成された内壁と、少なくとも部分的に非導電性素材から形成された外壁と、壁間に配置された真空密封熱インシュレータとを少なくとも含んでいてもよい。実施形態は以下の一つ以上を含んでいてもよい。真空密封インシュレータは、二つの材料シート間で真空密封された熱インシュレータ(たとえばエーロゲル)であってもよい。材料シートの一方または両方は反射層であってもよい。
【００１３】
概して、他の態様では、誘導式調理天板と共に使用される調理器具は、導電性素材からなる内壁と、真空がギャップ内に形成されるようガスが存在しないギャップによって内壁から隔てられた外壁と、ギャップ内の少なくともある種のガスを吸収するギャップ内に配置された(ジルコニウム合金などの)ゲッター材を備える。
【００１４】
実施形態は以下の一つ以上を含んでいてもよい。ゲッター材は熱活性化されてもよく、調理器具の通常の範囲内の活性化温度(たとえば約１００ないし２７５℃)を有していてもよく、あるいはより高い温度(たとえば約３５０ないし５００℃)で活性化されてもよい。真空がギャップ全体内に形成されてもよく、あるいは真空密封耐熱素材(たとえば二つのシート材料間で真空密封されたエーロゲル)がギャップ内に配置されてもよい。真空を形成し、維持し、あるいはその度合いを増大させるためにゲッター材が真空ギャップ内に配置されてもよい。
【００１５】
調理器具の外壁は、電気絶縁素材を備えていても(あるいはある場合には全体がそれから構成されても)よい。外壁はまた、調理器具の側壁のためのある種の素材(あるいは素材の組み合わせ)(たとえば金属)および器具の底部のための他の種類の素材(あるいは素材の組み合わせ)(たとえば非導電性ウインドウ)といった、異なる素材から形成されてもよい。外壁は調理器具の最も外側の壁であってよい。外壁は、調理器具の最外壁であってもよい。反射層(たとえば金属製あるいは誘電性反射材)が、たとえば、器具の側壁部、底部あるいは両方の部分において、内壁と外壁との間に配置されてもよい。
【００１６】
調理器具の内壁は複数の材料層(たとえばステンレススチールおよび／またはアルミニウム)を含んでいてもよい。内壁の内面は焦げ付き防止素材を含んでいてもよい。内壁は調理器具の最内壁であってもよい。
【００１７】
概して、他の態様では、誘導式調理システムは、誘導式加熱コイルを含む(表面調理天板、自立式ストーブなどの形態の)誘導式調理天板と、調理天板と共に使用される調理器具とを備える。調理器具は、導電性素材を含む内壁と、真空がギャップ内に形成されるようガスが存在しないギャップによって内壁から隔てられた外壁と、ギャップ内の少なくともある種のガスを吸収するギャップ内に配置された(ジルコニウム合金などの)ゲッター材を備える。調理器具の実施形態は、上述した特徴部および／または特性の一つ以上を含んでいてもよい。
【００１８】
概して、他の態様では、誘導式調理システムは、誘導式加熱コイルを含む誘導式調理天板と、調理天板と共に使用される調理器具とを備える。調理器具は、導電性素材を含む内壁と、真空がギャップ内に形成されるようガスが存在しないギャップによって内壁から隔てられた外壁と、ギャップ内の少なくともある種のガスを吸収するギャップ内に配置された(ジルコニウム合金などの)ゲッター材を備える。調理器具の実施形態は、上述した特徴部および／または特性の一つ以上を含んでいてもよい。
【００１９】
概して、他の態様では、誘導式調理器具を製造するための方法は、少なくともある程度導電性の素材を含む内壁を形成すること、外壁を提供すること、ゲッター材を提供すること、このゲッター材が内壁と外壁との間のギャップ内に配置されるように内壁と外壁とを結合することを含む。
【００２０】
実施形態は、以下の一つ以上を含んでいてもよい。本方法は、さらに、内壁と外壁との間に真空を形成することを含んでいてもよい。本方法は、内壁の外面に、かつ／または外壁の内面に対してゲッター材を取り付けることを含んでいてもよい。本方法はまた、(たとえば、ゲッター材の作用によって、内壁と外壁との間に真空が形成され、あるいはその度合いが高められるように)内壁と外壁とを結合した後に、ゲッター材を活性化させることを含んでいてもよい。ゲッター材は器具の通常の使用温度を上回る活性化温度を有していてもよい。器具の外壁は非導電性素材から形成されていてもよい。
【００２１】
概して、他の態様では、誘導式調理天板と共に使用される調理器具は、少なくとも部分的に非導電性素材から形成された内壁と、底部と側壁部とを有する外壁と備える。外壁の底部は、少なくとも部分的に非導電性素材からなり、かつ、側壁は金属素材からなる。
【００２２】
実施形態は、以下の一つ以上を含んでいてもよい。底部の非導電性素材は、約１オームメートル超の電気抵抗率を有していてもよい。外壁の側壁部はまた、非導電性(たとえば絶縁)素材の層を含んでいてもよい。外壁の底部は全て非導電性素材からなっていてもよい。内壁は最内壁であってもよく、そして外壁は最外壁であってもよい。
【００２３】
内壁と外壁とを隔てる、真空ギャップのようなギャップが存在してもよい。しかも、内壁と外壁との間には、(たとえば、輻射熱を反射するための)反射材の層、および(たとえば真空ギャップを維持するための)ゲッター材が存在してもよい。反射層は外壁の内面上に形成されてもよく、あるいは別個の層であってもよい。反射層はパンの底部のみを覆っていてもよく、あるいはパンのシェル全体を覆っていてもよい。反射層は導電性反射材あるいは誘電性反射材から形成されてもよい。エーロゲルなどの耐熱素材の層が、内壁と反射層とを、あるいは外壁と反射層とを分離していてもよい。調理器具は複数の反射素材の層を含んでいてもよい。
【００２４】
概して、他の態様では、誘導式調理システムは、(表面調理天板、自立式ストーブなどの形態の)誘導式調理天板と、少なくとも部分的に導電性素材から構成された内壁と、底部および側壁部とを含む外壁を含む調理器具とを含んでいてもよい。底部は、少なくとも部分的に非導電性素材から形成され、かつ、側壁は金属素材を含む。調理器具の実施形態は、上述した特徴部および／または特性の一つ以上を含んでいてもよい。
【００２５】
概して、他の態様では、誘導式調理器具を製造するための方法は、少なくともある程度導電性の素材を含む内壁を形成すること、および底部と側壁部とを含む外側層を形成することを含み、底部は、外壁の底部の実質的に全てを覆う非導電性素材からなり、かつ、側壁部は金属素材からなる。本方法はさらに、外壁に対して内壁を取り付けることを含む。
【００２６】
実施形態は、以下の一つ以上を含んでいてもよい。本方法は、さらに、たとえば、外壁の内面に反射層を取り付けることによって、あるいは内壁と外壁との間に別個の反射素材の層を配置することによって、内壁と外壁との間に反射層を配置することを含んでいてもよい。本方法はさらに、内壁と外壁との間に、エーロゲルなどの耐熱素材の層を配置することを含んでいてもよい。本方法はさらに、内壁と外壁との間に真空ギャップを形成することを含んでいてもよく、そして、真空を形成しかつ／または維持するために内壁と外壁との間にゲッター材を配置することをさらに含んでいてもよい。
【００２７】
概して、他の態様では、誘導式調理天板と共に使用される(ストックポット、フライパン、ソースパンあるいは他の種類の調理用具などの)調理器具は、比較的低温の外面を、好ましくは、人の剥き出しの手でつかむのに、そしてそれを損傷させることなく木製(あるいはその他の)テーブル上に直に載せる十分なほど低温な外面を維持しながら所望の調理温度までそのチャンバー内の食品／液体を加熱するよう構成される。
【００２８】
概して、他の態様では、誘導式調理天板と共に使用される調理器具は、少なくとも部分的に導電性素材から形成された内壁と、ギャップを形成するために内壁から少なくとも部分的に分離させられた外壁とを備える。外壁は、ギャップと調理器具の外部との間の空気循環を可能とする複数の開口を備える。
【００２９】
実施形態は、以下の一つ以上を含んでいてもよい。外壁は少なくとも部分的に非導電性(たとえば絶縁)素材から形成されてもよい。調理器具は、内壁と外壁との間に配置された反射層を備えていてもよい。開口が外壁の底および／または側壁に配置されてもよい。外壁はさらに、調理器具の上面から底面を持ち上げるための特徴部を含んでいてもよい。外壁は調理器具の最外壁であってもよい。
【００３０】
内壁は複数の層(たとえばステンレススチール、アルミニウムなど)から形成できる。内側層の外面は、焦げ付き防止素材からなるコーティングを含んでいてもよい。内側層は調理器具の最内壁であってもよい。
【００３１】
概して、他の態様では、誘導調理システムは、調理天板と、少なくとも部分的に導電性素材から形成された内壁とギャップを形成するために内壁から少なくとも部分的に分離させられた外壁とを備える調理器具と、を含む。調理器具の外壁は、ギャップと調理器具の外部との間の空気循環を可能とする複数の開口を備える。実施形態は、上記特徴および／または特性の一つ以上を含んでいてもよい。
【００３２】
概して、他の態様では、誘導式調理器具を製造するための方法は、少なくともある程度導電性の素材を含む内壁を提供することと、複数の開口を備える外壁を提供すること、ギャップと調理器具の外面との間の空気循環を可能とするために内壁と外壁との間に形成されたギャップが存在するよう内壁と外壁とを取り付けることとを備える。
【００３３】
実施形態は、以下の一つ以上を含む。外壁は非導電性素材(たとえば絶縁素材)から形成されてもよい。本方法はさらに、内壁と外壁との間に反射層を配置することを含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】誘導式調理具の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す調理器具の一部の拡大断面図である。
【図２】誘導式調理器具の断面図である。
【図３Ａ】誘導式調理器具の内壁の一部断面図である。
【図３Ｂ】誘導式調理器具の内壁の一部断面図である。
【図４Ａ】誘導式調理器具の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す調理器具の底面図である。
【図５Ａ】誘導式調理器具の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す調理器具の一部の拡大断面図である。
【図５Ｃ】誘導式調理器具の断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｃに示す調理器具の一部の拡大断面図である。
【図６Ａ】誘導式調理器具の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す調理器具の底面図である。
【図６Ｃ】図６Ａおよび図６Ｂに示す調理器具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
誘導式調理天板と共に使用される調理器具は、剥き出しの手で取り扱うのに、あるいは木製ダイニングテーブル(あるいはその他の熱に敏感な面)上に、損傷を与えることなく直に載置するのに十分なほど低温の外面を維持しながら、食品あるいは液体を急速に加熱するよう構成される。このために、調理器具は、誘導コイルとターゲットと間のコンポーネントが、誘導コイルによって生成される磁界がターゲットに到達することを可能とする(すなわちコンポーネントハンドピース磁界に対して本質的に反応しない)よう構成されるべきであり、さらに(調理具の外部へのターゲット物質からの放射、対流、伝導熱を低減するために)高い熱抵抗を有するべきである。
【００３６】
たとえば、図１Ａに示すように、調理器具１０は、調理器具の誘導コイル１２上の誘導式調理天板の表面１１上に載る。調理器具１０は、真空ギャップ１５によって分離させられかつ接合部１６において取り付けられた内壁１３と外壁１４とを備える。輻射熱反射素材からなる薄い層１７が、外壁１４の内面上で、内壁と外壁との間に配置される。
【００３７】
内壁１３は誘導コイル１２のターゲットであり、導電性素材、好ましくは４１０ステンレススチールのような強磁性素材から形成される。内壁１３の素材は、内壁１３が所定の温度(たとえば２５０℃〜２７５℃)を超えるのを阻止するのを助けるために、特定のキュリー点を有するよう工夫されてもよい。
【００３８】
外壁１４は、内壁１３(および調理器具内の食品または液体)が長時間にわたって高い温度まで加熱される場合でさえ、比較的低温のままであるよう設計される。たとえば、誘導式調理天板はターゲット素材を２３３℃〜２７５℃まで加熱できるが、調理器具１０の外面は約６０℃以下に維持される。この例では、外壁１４は、少なくとも部分的に、ガラスセラミック、ガラスあるいはプラスチック(たとえばポリエーテルスルホン樹脂(ＰＥＳ)、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、あるいはポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ))といった、非導電性素材(たとえば約１オームメートルよりも高い低効率を有する絶縁材)から形成される。内壁と外壁との間に真空ギャップ１５を含む実施形態に関して、外壁１４の素材はまた、好ましくは、大気ガスを透過させない素材から形成され、そして、それは、本質的にガスを放出しないか、あるいは(真空を維持するために)ガス放出を阻止するバリア物質を備える。真空ギャップ１５(０.００１ないし１torrの圧力)を含む応用例は、ターゲット面から外面への伝導および対流熱伝達の両方を著しく低減する。
【００３９】
反射素材の薄い層１７は、内壁１３(すなわち誘導コイルのターゲット)によって放射される輻射熱の大部分を外面から離れるように反射し、外壁１４を比較的低温に維持するのを助ける。この反射層１７は、赤外および可視電磁スペクトルの輻射(たとえば、０.４μｍないし１×１０４μｍの波長を有する輻射)に関して、高い反射率(たとえば８０％超、好ましくは９０〜１００％)および低い輻射率(たとえば約０.２０未満の、好ましくは約０.０１〜０.０４の輻射率)を有する素材から形成できる。図１Ｂに示すように、内壁１３から放射される熱１８は、外壁１４から離れるように反射層１７によって反射される(１９で示す)。これによって、調理器具１０は、さもなければ内壁と外壁との間の温度差を維持するのに必要とされるであろうよりも薄い断面を有することが可能となる(反射層１７を持たない調理器具は、同じ温度差を維持するために、より大きな絶縁ギャップおよび／またはより厚い外壁を必要とする)。この場合、ターゲットは誘導コイル１２からさらに遠くに移動するので、コイル１２のエネルギー使用量が増大し、かつ、コイル１２とターゲットとの間の結合効率が低下する。
【００４０】
反射層１７は、(図１Ａに示すように)誘導コイル１２とターゲットとの間に存在してもよく、反射層１７は、それが磁界のかなりの部分を減衰させるのを阻止するよう設計されるべきである。すなわち、反射層１７は、誘導コイル１２によって生成される磁界に対して本質的に無反応であるよう設計されるべきである。たとえば、ある例では、反射層１７は、非導電性の、したがって磁界を減衰させない誘電素材から形成できる。だが、ある例では、反射層１７は金属(たとえば、金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニッケルなどの純粋なあるいは合金形態)などの導電性素材から形成されてもよい。この場合、導電性反射層１７は、誘導コイル１２によって生成される磁界のかなりの部分を、それが減衰させるのを阻止するのに十分なほど薄く形成される。導電性反射層１７の厚みは、(誘導コイルの作動周波数において)素材の浸透厚さよりも小さなものとなるよう設計可能である。たとえば、図１Ａおよび図１Ｂの調理器具１０の例においては、反射層１７は銀から形成され、約１０００×１０-１０メートルのオーダーの厚みを有するが(図１Ａおよび図１Ｂを含む図は正確な縮尺ではない)、これは、銀の浸透厚さ(３０ｋＨｚにおいて約３.７×１０-４メートル)よりも約１０の３乗倍も小さい。さらに、ある割合の導電性反射層１７は、電流経路に妨害物を形成するために食刻されてもよい。さもなければ磁界によって反射層１７に誘起されるであろう電流経路を断つこと(たとえば、反射層にグリッドあるいは他のパターンを食刻すること)によって、より厚みの大きな導電性反射材(たとえば、誘導コイルの作動周波数における素材の浸透厚さと概ね等しいかあるいはそれを上回る反射層)の設計が可能となる。
【００４１】
反射層１７は、特殊素材に関する公知の技術を用いて形成できる。たとえば、米国、ニューハンプシャーNorth SuttonのLabsphere(www.labspere.com)によるSpectraflect(登録商標)などの誘電性反射層によって外壁１４の内面を覆ってもよい。その他の誘電性反射材がシート状に製造され、そして外壁１４に対して取り付けられてもよい。その他の金属製反射材が、米国、デラウェア、Wilmington、Ｅ.Ｉ.du Pont de Nemours and CompanyによるKapton(登録商標)などの薄いフィルム状ポリマー基体上にコートでき、これは、今度は、外壁１４に対して張り付けることができる。さらに、外壁１４の内面に金属製反射材の薄い層を堆積させるために蒸着コーティングを使用できる。
【００４２】
反射層１７は外壁１４に対して設けられる必要はないことに留意されたい。ある例では、反射層１７は内壁１３の外面に上に堆積させられる。他の例では、反射層１７は、内壁と外壁との間に配される別個の構造体である。たとえば、断熱素材(たとえばエーロゲル)の層が、外壁１４と反射層１７との間に配置されてもよい。
【００４３】
再度、図１Ａを参照すると、調理器具１０は、断熱素材２１から形成されると共にその内面上に反射材の層２２を備える蓋２０を含む。反射素材のこの層２２は、蓋２０の外面から離れるように調理器具１０の内部から放射された熱を反射するが、これは、蓋２０を低温状態で、そして調理器具１０のチャンバーを高温状態で維持するのを助ける。
【００４４】
内壁と外壁との間の接合部１６は、公知の接合技術(たとえば高温接着剤、(Ｏリングなどの)機械式シール、あるいはロウ付け接合を用いた接合)を用いて形成できる。(図１Ａおよび図１Ｂに示すような)内壁と外壁との間に真空ギャップ１５を含む例に関して、内壁と外壁との間に真空ギャップ１５は接合プロセスの間は排気されてもよく、あるいは接合プロセスが真空チャンバー内で実施されてもよい。
【００４５】
真空ギャップ１５を含む例においては、ギャップ１５内の圧力は、壁１３,１４に関して選択された素材および接合部１６の質に関係なく、バルク物質のガス放出および接合部１６の漏れに起因して、時間がたつにつれて増大する。金属およびガラス／ガラスセラミック素材は極めてゆっくりとガスを放出するのに対して、ポリマー素材は、かなり急速にガスを放出する。圧力が増大するとき、調理器具１０の熱抵抗は低下する。ポリマー材関する真空ギャップ１５内へのガスの漏れ出しを遅くするのを助けるための一つの技術は、超低ガス放出エポキシなどの薄いフィルム状コーティングあるいは金属製コーティングを用いて外壁１４を密封することである。だが、さらに、長期間にわたって真空を維持するのを助けるために(したがって長期間にわたって調理器具の熱抵抗を維持するのを助けるために)、ゲッター材を内壁と外壁との間に配置することもできる。
【００４６】
たとえば、図２に示すように、調理器具１０'は、それが、ギャップ１５内で外壁１４の内側に(溶着あるいは接着によって)取り付けられた、ある量のゲッター材２３(たとえば、イタリア国、ミラノ、ＳＡＥＳ  Getters S.p.A(www.saesgetters.com)から入手可能なジルコニウムベース合金)を含むことを除いて、図１を用いて図示説明した例と構造に関しては同一である。ゲッター材２３は予め活性化され、活性状態で調理用具１０'内に設置でき、あるいはこれに代えて、それは非活性状態で設置され、組み立て後、調理用具１０'を加熱することによって活性化させてもよい。ゲッター材２３が活性状態にあるとき、それは、内壁と外壁との間のギャップ１５内に漏れたガス(たとえばＮ２、Ｏ２、ＣＯおよびＣＯ２)を吸収し、これによって真空を維持する。
【００４７】
ゲッター材２３はまた、内側および外側チャンバー間に存在する圧力を低減するために使用可能である。たとえば、大量のゲッター材が内壁と外壁との間に配置され、そして真空を形成するために壁１３,１４が接合された後、活性化されてもよい。だが、ゲッターはアルゴンガス(これは大気中に存在する)を吸収しない。これに代えて、ある大きさの(たとえば１torr)真空を実現するために接合プロセスの間、内壁と外壁との間のギャップ１５内の空気は排気されてもよく、その後、ゲッター材は真空の度合いを高めるために(たとえば１×１０-３torrまで)活性化されてもよい。
【００４８】
ここまで図示してきた調理用具１０,１０'は単一層内外壁を持つもであったが、他の例では多層内および／または外壁を利用できる。たとえば、図３Ａに示すように、誘導式調理器具３０の内壁は、下層３２と、中間層３４と、上層３６とを備えた３層構造を有する。下層３２は、概ね０.７６ｍｍの厚みを有する４１０ステンレススチールのような、誘導コイル１２にとって良好なターゲットとなるよう工夫された素材から形成される。中間層３４は、ターゲット素材中に生じる熱を効果的かつ均一に拡散する、１０６０アルミニウムなどの素材から形成される。最後に、上層３６は、約０.８ｍｍの厚みを有する３０５ステンレススチールなどの素材から形成される。図３Ｂは類似の多層構造を示しているが、この例では、焦げ付き防止層３８(たとえば、ペンシルベニア、ConshohockenのVictrex Company(www.victrex.com)から入手可能なＰＥＥＫ、あるいはデラウェア、Wilmington、Ｅ.Ｉ.du Pont de Nemours and Company(www.dupont.com)から入手可能なテフロン(登録商標))が、食品および液体が調理器具３０'に対して焦げ付くのを阻止するのを助けるために内壁３６の最上面に付加されている。
【００４９】
ここで図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、誘導式調理器具４０は、図１Ａおよび図１Ｂを用いて図示説明した調理器具１０と構造に関して同一である。だが、この例では、外壁４２は、金属素材からなる側壁４３と、電気絶縁素材からなるウインドウ４４を備える。さらに、反射層４５は調理器具の底面上にのみ配置されており、図１Ａおよび図１Ｂに示すようにその側壁４３に沿っては配置されていない。この構造において、調理器具４０は従来型の金属製調理器具の外観を有するが、依然として、外側シェルを比較的低温に維持するために内壁４１の内側と外壁４２の外側との間に十分に高い熱抵抗を有する。
【００５０】
絶縁ウインドウ４４、ロウ付け、インサートモールディング、あるいは接着剤または機械シールを用いた取り付けといった、選択された素材のための公知の技術を用いて、金属製側壁４３に対して取り付けることが可能である。絶縁ウインドウ４４と金属製側壁４３との間の接合部４７は、好ましくは、真空を維持するために気密性を有する。一片のゲッター材４６がさらに、長期にわたって真空を維持するために内壁４１の外側に取り付けられる。ガラスセラミック(たとえば、ニューヨーク、ElmsfordのSchott North America(www.us.schott.com)から入手可能なRobax(登録商標)あるいはCeran(登録商標))、テクニカルガラス(たとえば、ニューヨーク、CorningのCorning Incorporated(www.corning.com)から入手可能なPyrex(登録商標))、セラミックホワイトウェア(Corning Incorporatedから入手可能なCorningWare(登録商標))あるいはプラスチック(たとえばＰＥＳ、ＬＣＰあるいはＰＥＥＫ)といった、非導電性素材がウインドウのために使用できる。ある例では、絶縁ウインドウ４４は外壁４２の側壁部分４３内へと延在してもよく、一方、金属製側壁４３は調理器具４０の側面で絶縁ウインドウ４４の外面に対して取り付けられてもよい。
【００５１】
ある例では、誘導式調理器具は、内壁と外壁とを隔てる真空ギャップを有していなくてもよい。たとえば、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、誘導式調理器具５０は、導電性素材からなる内壁５２と、非真空ギャップによって隔てられた非導電性素材からなる外壁５４とを備える。真空密封熱インシュレータ５３がギャップ内に配置され、かつ、それは二つの材料シート５６,５７間で真空密封された耐熱素材５８を含む。材料シート５６,５７の一方または両方は、外壁５４から離れるように輻射熱を反射するのを助けるために反射材であってもよい。たとえば、ニューメキシコ、AlbuquerqueのNanopore, Incから入手可能なNanoporeTM断熱素材の層を内壁と外壁との間で使用できる。他の例では、断熱素材５８を真空密封するために非反射材料シート５６,５７を使用でき、(図１Ａおよび図１Ｂに示すように)一つ以上の反射層が外壁５４の内側に配置でき、ギャップ内の別個の層として配置でき、かつ／または内壁５２の外側に配置できる。さらに、ある例では、真空密封部材５３は、内壁と外壁とを隔てるギャップ全体に貼り付けられてなくてもよく、器具５０の底部といった一部にのみ貼り付けられていてもよい。
【００５２】
図５Ｃおよび図５Ｄに示す他の例では、誘導式調理器具５０'は、図５Ａおよび図５Ｂに示した調理器具５０と構造に関して同一である。だが、この例では、内壁と外壁との間には真空は存在しない。さらに詳しく言うと、誘導式調理器具５０'は、導電性素材からなる内壁５２'と、非真空ギャップによって隔てられた非導電性素材からなる外壁５４'とを備える。ギャップは、外壁５４'の内面に配された第１の反射層５６'と、この第１の反射層５６'の表面上に配された(エーロゲルなどの)耐熱素材の層５８'とを含む。第２の反射層５７'が耐熱素材の層５８'の表面上に配置される。この例では、エアギャップ５９'が、第２の反射層５７'上で内壁と外壁との間に存在する。この例は二つの反射層を備えることに留意されたい。上側反射層５７'は、外壁５４'から離れるように内壁５２'から放射される熱を反射する。下側反射層５６'は、外壁５４'から離れるように内壁５２'および上側反射層５７'から放射された熱を反射する。耐熱素材５８'は、好ましくは、(カーボンエーロゲルあるいはカーボンを含むシリカエーロゲルといった)良好な熱インシュレータであるタイプのものである。図５Ｃおよび図５Ｄには反射材５６',５７'の二つの層を示しているが、他の例では、反射材のさらなる層を使用できる。同様に、ある例では、耐熱素材の層によって内壁あるいは外壁(あるいはその両方)から隔てられた単一の反射層を使用できる。
【００５３】
調理器具はまた、外壁の対流冷却を促進するために、その外壁に開口を備えていてもよい。たとえば、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、誘導式調理器具６０は、導電性素材からなる内壁６４と、接合部６６において取り付けられた非導電性素材からなる外壁６２とを備える。この例では、外壁６２は、内壁と外壁とを隔てるギャップ６７を通過する空気流を促進するために、その底面に多数の開口６８を備える。調理器具６０はまた、調理天板の表面１１から外壁６２の底を僅かに持ち上げるために特徴部６９ａ〜６９ｄを備え、したがって開口６８を通る空気流をより自由に許容する。内壁および外壁は、上述した技術のいずれかを用いて接合部６６において取り付け可能である。この特定の例は、外壁６２の底面にのみ開口６８を有しているが、他の例は、側壁にのみ、あるいは外壁６２の側壁および底面の両方に開口を備えていてもよい。さらに、他の例は、外壁を比較的低温で維持するのをさらに助けるために一つ以上の反射層を含んでいてもよい。図６Ａ〜図６Ｃに示す特徴部６９ａ〜６９ｄと類似の特徴部は、調理器具の底面と調理天板の表面１１との間の空気流を促進するために、本明細書で説明した他の例のいずれかにおいても使用可能であることは明らかである。
【００５４】
本発明のさまざまな実施形態について説明してきた。だが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更をなし得ることは、したがってその他の実施形態も特許請求の範囲の記載に包含されることは明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  調理器具
１１  誘導式調理天板の表面
１２  誘導コイル
１３  内壁
１４  外壁
１５  真空ギャップ
１６  接合部
１７  反射層
２０  蓋
２１  断熱素材
２２  反射材の層
２３  ゲッター材
３２  下層
３４  中間層
３６  上層
４１  内壁
４２  外壁
４３  側壁
４４  ウインドウ
４５  反射層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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